Kategorie: Technik

Digicam vs Analoge Fotoapparate

Die Digicam ist weltweit etabliert und in den verschiedensten Modellen zu erwerben. Der Fotograf arbeitet nicht ausschließlich mit der digitalen Kamera. Es ist nicht die nostalgische Frage, die für den Einsatz einer analogen Kamera sprechen. Das Einsatzgebiet ist für den Profi entscheidend. Der qualitative Unterschied ist für den Laien nicht der Entscheidungsgrund. Der kommerzielle Aspekt wird sicher zugunsten der digitalen Kamera bei dem Schnappschuss oder dem Urlaubsfoto zu finden sein.

Warum werden analoge Fotoapparate noch eingesetzt?

Die Tiefenschärfe gegenüber der digitalen Kompaktkamera ist deutlich besser. Digitale Kameras mit Objektiven können dieser Tiefenschärfe entgegensetzen. Ein Foto von einer analogen Kamera ist ein unwiederbringliches Original. Das gerichtliche Anfechten von einem analogen Foto wird keinen Erfolg haben. Digital kann jedes Bild manipuliert werden und ist somit kein juristisches Beweismaterial. Das einzigartige Foto ist für den Profi sein Markenzeichen. Der Kontrast und die natürliche Farbwiedergabe sind ohne Nachbearbeitung an einem Computer gegeben. Der Einsatz von herkömmlichen Batterien ist ausreichend für die analoge Kamera. Eine Steckdose zum Aufladen ist nicht notwendig. Bei einer Reise abseits der Zivilisation ist dieser Aspekt entscheidend. Digitale Kameras ohne Akkus mit herkömmlichen Batterien benötigt aufgrund der hohen Pixel und diverser elektronischer Funktionen mehr Energie als eine einfach geartete Spiegelreflexkamera mit einer Filmrolle. Es gibt bei vielen analogen Modellen integrierte elektronische Funktionen, die an eine digitale Kamera erinnern. Diese Programme kosten beim Fotografieren Zeit gegenüber einem traditionellen analogen Gerät. Bei der analogen Kamera wird vorsichtig am Objektiv gedreht und der Auslöser gedrückt, ohne vorher ein Programm auszuwählen oder den Zoom zu betätigen. Digital ist ein Pluspunkt beim Passieren der Sicherheitskontrolle am Flughafen. Die Filmrolle kann durch die Röntgenstrahlen beschädigt werde. Die Lichtempfindlichkeit von dem Foto auf der Filmrolle ist ein Nachteil. Ein besseres Rauschverhalten und eine große Auswahl an Objektiven, Blitzgeräte und Fernauslöser sind ein klares Plus.

Der Vorteil einer digitalen Kamera

Digital bedeutet das die Daten auf einen Computer transferiert werden können. Die professionellen Bildbearbeitungsprogramme sind in der Lage aus einem Foto ein 3D Objekt zu erstellen. Digital können die Fotos im PC aneinandergereiht werden die einen Film oder eine Diashow erzeugen. Digital wird das Foto zuhause oder mit einem USB-Stick im Supermarkt im gewünschten Format gedruckt. Das Entwickeln von analogen Fotos benötigt mehr Zeit. Die gesundheitsbedenkliche Chemie beim Entwickeln einer analogen Fotografie entfällt. Digital werden die Aufnahmen auf einen Chip gespeichert. Der Chip kann abhängig von der digitalen Kamera mehrere Hundert Fotos aufnehmen. Digital können aufgrund der großen Speicherkapazität kleine Filme erstellt werden. Das Auslagern der digitalen Aufnahmen auf den Computer oder einer externen Festplatte spart Platz und erleichtert das Archivieren. Der eingebaute kleine Monitor bei einer Digitalkamera ermöglicht es, das Foto vorher zu beurteilen. Die Elektronik bietet Serienbildfunktion oder Bildstabilisator. Die roten Augen durch den Blitz korrigiert die Kamera automatisch. Die Panorama-Funktion gestattet es, mit einem Foto eine ganze Landschaft zu erfassen. Die kleine Baugröße der digitalen Kompaktkameras ist leicht zu transportieren. Der Anschaffungspreis einer Digitalkamera ist niedriger. Kameras mit Wechselobjektiven erreichen äquivalente Ergebnisse in der Brennweite wie analoge Kameras..

Wie funktionieren CCD Sensoren?

Das Charge Coupled Device (CCD) ist eine rechteckige oder quadratische Fläche aus Silizium. Ein gleichmäßiges Muster aus kleinen Rechtecken bilden die lichtempfindlichen Sensoren Elemente. Diese kleinen Elemente bestehend aus dem Muster ergeben die Pixel. Jedes einzelne Pixel ist in der Lage Photonen aufzufangen. Durch den photoelektrischen Effekt können die einzelnen Photonen in eine elektrische Ladung umgewandelt werden. Der Effekt das die Photonen nach dem Umwandeln kurz gespeichert werden können ermöglicht einen Zugriff. Bei dem Auslesen werden die Pixel erst in ein Ausleseregister transferiert. Bis die Daten in das Ausleseregister verschoben werden, verfügen sie über eine unterschiedlich starke elektrische Ladung (abhängig vom Licht). Die Grundvoraussetzung für das Verschieben ist, das die Pixel (Matrix) korrekt geordnet ist. Durch einen Verstärker wird das elektrische Signal in ein digitales im CCD Sensor umgewandelt. Das digitale Signal besteht aus binären Zahlen, die in der Kette eine bestimmte Anzahl von Bits ergeben.

Welche Rolle spielt das Umwandeln von analog auf digital bei CCD Sensoren?

Der ermittelte Wert vom analog-digital Wandler ist dafür verantwortlich, welche Helligkeitsinformationen dem jeweiligem Pixel zugeordnet werden. Im analog-digital Wandler ist der Abstand vom Signal dafür verantwortlich in wie viele Graustufen ein Bild unterteilt werden kann. Als Beispiel ergeben 16-Bit 65536 Abstufungen und eine Kamera oder Scanner mit 8 Bit nur 256 Graustufen. Die verschiedenen Helligkeitseinstufungen in CCD Sensoren würden bis jetzt nur zu einem Foto mit unterschiedlichen Graustufen führen. Für die Farbe wird ein Farbfilter auf die Matrix gelegt. Die Farben wechseln sich in der ersten Zeile der Matrix mit grünen und blauen Pixeln ab. In der zweiten Zeile folgen rote und grüne Pixel. Die Dritte entspricht der ersten Zeile usw. Der Überschuss an grünen Pixeln beruht darauf, dass das menschliche Auge auf die Farbe grün intensiver reagiert und dadurch eine höhere Auflösung im Bild zustande kommt. Die hochauflösende Qualität von dem Foto kommt durch eine Interpolation zustande. Der Nachteil liegt in einer ungenauen Farbabtastung und damit verbundenen geringeren Auflösung.

Das Filterrad bei CCD Sensoren

Die modernen Digitalkameras mit CCD Sensoren bieten eine farbig hochauflösende Bildqualität. Die farbige Pixelstruktur wird durch ein Filterrad mit den Farben rot, grün und blau ersetzt. Der Trick dabei ist, dass jede Farbe einzeln belichtet wird. Das Filterrad dreht sich automatisch zur nächsten Farbe. Das Ergebnis sind drei Bilder mit je einem Kanal die zusammengefügt werden. Der Vorteil liegt darin das keine farbigen Pixel hinzugefügt werden müssen (interpolieren) um ein hochauflösendes Bild zu erhalten. Der Preis dieser Technik ist hoch und nicht geeignet für bewegliche Bilder.
Das Mikroskopscanning mit einer Farbmaske (Farb-CCD) verschiebt den Sensor beim Betätigen des Auslösers gering hin und her. Diese Bewegung erzeugt für jede Farbe einen eigenen Kanal. Anschließend werden die Farben exakt berechnet. Die CCD Sensoren können auf diese Art 12 -14 Megapixel erreichen.